例:裂紋穿過缸套的沉孔及缸體上的缸蓋固定螺紋孔,使缸體內外通裂,冷卻液外滲。困缸體材料為灰口鑄鐵,且強度要求高、結構復雜,所以決定采用冷焊法進行修復。
眾所周知,灰口鑄合碳量高,組織不均勻,石墨呈片狀結晶,故而抗拉強度低、脆性大,可塑性及焊接性較差。由于碳、硫含量高,組織疏松,偏析嚴重,導熱性能差,對冷卻速度很敏感,且鑄鐵液固相溫度比較接近,焊接過程中焊縫產生的變形力大,易形成氣孔。缸體焊縫處由于局部加熱,焊接熱循環不均勻,不利于石墨析出,極易在焊縫區形成白口鐵。焊接產生的應力擴散不均,如焊接應力超過鑄鐵強度,就會在焊補區出現新的裂紋或焊道剝離現象。所以,在焊補時應防止:焊縫區內的白口化及夾雜氣孔;焊縫及缸體上產生新的裂紋;焊接過程中產生難熔的氧化物;缸體自身變形。
焊修工藝的確定
鑄鐵焊修有熱焊和冷焊兩種。熱焊的焊接質量在相當程度上取決于加熱、保溫、防護措施及焊工的操縱技能等,因此在施工現場對缸體實施熱焊是不可取的。而冷焊前不需要進行高溫預熱,焊后在室溫下自然冷卻,依靠焊條來調整焊縫處的化學成分,以防止產生或減少白口和裂紋;此焊接工藝簡單,工作效率高,維修用度低,故選擇冷焊。
選擇焊條的主要依據是焊條熔化時與缸體的熔合能力。我們選用鑄308純鎳鑄鐵焊條,其焊芯含鎳量高,藥應含有石墨。鎳原子與鐵、碳等原子熔合性好,高溫下擴散能力強,可溶解碳而不形成脆硬組織,使焊縫的切削加工性能好,抗拉強度高,抗裂性好。
焊修時用
另外,電流的大小直接影響焊修效果。電流過大,焊條的藥皮易燒紅脫落,造成夾渣和熔合不好,焊接區域溫度上升既快又高,熱影響區大,熔合區馬氏體厚度也會增加;電流過小則與缸體熔合不好,輕易產生夾渣和裂紋。此次焊修電流值為90-
施焊工藝過程
(1)鉆止裂孔 確定裂紋位置,開好U形坡口后,為防止施焊時裂紋擴展,在缸體外側裂紋方向前
(2)預熱 為保證焊縫與缸體的結合強度,要清理坡口內的油污、積和水分等雜質,然后用氧一乙炔火焰將坡口兩側預熱到 150 T左右。預熱時各處溫度需上升均勻,如預熱不均勻,易形成局部高溫,產生熱應力,導致缸體內部產生新的微裂紋,或焊后有殘余應力。所以預熱面積應稍大些,以防止焊縫區產生或減少淬硬組織。
(3)施焊 為了控制焊接變形,減少焊接缺陷,應將施焊部位墊成水平狀態,焊接。施焊中,以直線劃小圈式的運條手法,用中等弧長施焊,每條焊段長度控制在12
(4)焊止裂孔 焊縫全部焊接完畢并確定已無裂紋后再堆焊裂紋兩真個止裂孔。全部焊修完畢后,將焊渣清理干凈,再次輕錘焊縫表面,檢查焊縫有無氣孔、裂紋等缺陷,冷卻至室溫,然后將缸體進行機加工至要求的尺寸。(中國工程機械動力部件網)